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创新从娃娃抓起

2012-08-31 |浏览:5650次 | 编辑:

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原载：《上海教育》半月刊 05A/2006

一个创新型的国家必然是由具有创新精神和创新能力的国民组成的，是一个具有创新文化的社会。为了实现这一点，必须大力提高国民的文化和科学素质，培育创新文化。教育是实现这一目标必不可少的重要途径，而且必须从娃娃抓起，从基础教育抓起。

我的观点是：只有重视基础教育改革，然后至少再要经过15-20年，整体国民科学素质提高后，创新型国家才能真正建设成功。这个观点和现在许多时髦的说法不太一样。现在一说创新型国家，很多人就会想到投入、科技、集资.最多想到高等教育，然后想到引进人才，很少有人提出从基础教育开始抓起。

从科学的发展变化与历史来说.现代科学，主要指自然科学，始于伽利略。1995年，世界科学大会确认科学包括自然科学和社会科学两个方面。2005年10月，国际科盟( ICSU )29届大会在苏州召开，提出了科学的分类，分为：自然科学、社会科学和生物科学。

过去，可能我们觉得科技离我们很远。而现在，科技已经和我们的政治、经济、生活紧紧地结合在一起，科学和社会的关系发生了根本的变化，科学已经成为了社会的一个组成部分。科学知识和科学家的全球流动，对科学普及提出了新的挑战；科学知识产生过程和产生者的变化，导致了全球对科学纯洁性的忧虑；创新的速度和规模在发生变化，不可避免地产生了新的风险和不确定性;在全球一体化形势下，科学和技术管理方式的变化。对专家的责任心和道德规范提出了新的要求；由于科学和社会关系的变化，科学家需要改变工作内容和风格。这一切都是我们面临的新变化和新问题。

为什么要强调21世纪的公民要具有一定的科学素质?最现实的回答是，有了好的科学素养，才能找到工作，生存下去;拥有优秀的创新精神和能力，才能找到好的工作。而整个国家的创新人才越多，国家也就越具备竞争力。国外科学家还认为，公民没有好的科学素质，国家就无法发挥民主的作用。现在不懂科学，不具备好的科学素养，就好像以前不识字，无法读报、看书一样严重。由于这些变化，公民必须了解科学。科学教育就是希望学生具有科学知识，培养学生具有探究能力，有探究的思维方式和生活能力，能有实事求是、追求真理的价值取向。

科学教育的目的不是在简单地传授知识，而是在建立一种新的文化，包括对我们生活的世界的态度、思维方式，包括价值取向。科学文化中核心的精神是实事求是、追求真理，这是我们坚持建设有中国特色社会主义道路，建设创新型国家所必须具有的。

认知科学和脑科学的进展告诉我们：专家们之所以能较好地学习和解决问题，是因为在他们的脑中建立了一些概念和模型。概念是建构儿童认知的基石，并且幼儿已经有能力建立一些认知结构.而建立这些概念和认知结构需要从儿童原有的概念出发。儿童往往会有一些错误的概念，这需要通过“做中学”，动手、动脑来进行修正。

儿童生来具有强烈的好奇心和学习科学的巨大潜力，但是，儿童也也会形成一些对科学概念的错误理解。对5-12岁的儿童进行探究式的科学教育，不仅可以保护和激发儿童的好奇心，帮助儿童建立正确的科学概念、发展探究能力，而且有利于儿童情绪能力、语言能力等方面的培养。它既让儿童有一个愉快的学习经历，又为他们的终身学习和发展打下重要的基础。要提高国民素质，培育创新文化，就得从娃娃抓起。

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从国际经验来说，也许一些发达国家的做法，能让我们理解，他们在建设创新型国家时为什么要从幼儿抓起。今年1月31日，美国总统布什提出了一项提高美国竞争力的行动计划，以鼓励在所有的经济领域进行创新。布什表示，中国和印度正在追赶美国，要给美国的儿童在数学和科学方面打下更扎实的基础，才能保持美国的竞争优势。美国想通过这个计划来提高本国科技人员的数量和质量。这个计划主要包括三项内容：

一是在下一个十年里.将把对物理科学领域最关键的基础研究项目的投资增加一倍，例如像纳米技术、超导和替代能源研究。二是对研究和发展投入实行税收优惠，以鼓励更多的私有部门参与技术革新。三是鼓励儿童学习更多的数学和科学，并且要保证这些课程真正足以能与其他国家竞争。

布什建议，在2007年为计划第三项——儿童的数学和科学教育，增加超过五亿六千二百二十万美元的投资，其中很大部分将用于教师培训。

美国已经是一个创新型国家了，它还是如此重视科学教育。每年，仅美国国家科学基金会用于对小学和幼儿园科学教育的研究费用就达几亿美元，还不包括政府和私人投资，这在我们看来简直无法想象。美国在我国宣布建设创新型国家之后仅仅十多天，就提出了这项议案，可见美国对科学教育的重视。

到2007年，美国计划在全国范围内进行学生科学素质的评估，现在正在研究如何将评估向高中和5岁以下的幼儿阶段扩展，向技术教育扩展，向社会情绪能力的培养扩展。

再看英国，他们在1988年决定建立了科学教育的国家网络。地处约克郡的国家科学教育中心下设9个区域中心，负责提供所有的科学教育课程，从幼儿园到成人教育。整个科学教育中心不仅面向教师，还面向技术员、技术辅助人员等。

在法国，有61000个小学，350000个班级。法国初等教育中3-6岁儿童进入幼儿园的比例为99.5%, 6-11岁儿童进入小学的比例为100 % 。1995年，法国开始在全国344个班级进行“探究式科学教育”的实验。2000年实验班级数扩大到5000个。之后，法国教育部正式公布计划，要求全部350000个班级进行科学教育改革，成立执行此项计划的国家委员会，并对教师培训提供财政支持。法国总统希拉克甚至亲自到小学去听课，对科学教育非常重视。

1994年，国际科盟成立了科学能力建设委员会CCBS OF ICSU。2003年12月，国际科学院联合组织在墨西哥发表了一份关于在世界范围内共同推动儿童科学教育的联合声明，69个科学院在声明上签名，中国科学院副院长陈竺代表中国科学院在联合宣言上签了名。现在，国际上已经有20多个国家开展了探究式科学教育，欧盟也启动了有关的12个国家的联合项目。

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不可否认，爱因斯坦是有创新精神的，虽然他并不是个好学生。爱因斯坦曾说过：“对表面现象之后隐藏的规律的感觉使我们产生直觉。”

创新需要激情，是在激情驱动下产生的灵感。创新是指对新规律的发现；新知识的产生，对人类知识和艺术宝库的新贡献；以及重大的知识运用的革新。创新是需要激情的，无论是科学上的创新还是艺术上的创新都一样。这种激情来自于对人民、对自然、对科学的热爱，出自于对真理的追求、对完美的追求。这样的例子在科学史上、艺术史上是很多的。常常在感情急剧激荡时，会产生出创新的火花;总是在百思不得其解、如痴如醉的追求之中，才能得到忽然醒悟。

灵感指的是在文学、艺术、科学、技术等活动中，由于艰苦学习、长期实践。不断积累经验和知识而突然产生的富有创造性的思路。这个定义还是比较全面的。灵感提供的是思路，而不是细节；是思想的飞跃，而不是重现；它需要知识和经验的积累，但不是冷静地、逐步地通过逻辑推理而产生的，而是突然浮现的直觉思维。这种灵感是在各个领域创新活动中出现的具有相似规律的思维方式。

灵感是一种直觉。直觉是一种复杂的判断和偏好，它是快速的意会，而又无法解释如何获得意会。直觉并不等同于灵感，幼儿也有直觉。直觉在决策和创新方面是不可少的，但是也会带来错觉。

和直觉相联系的灵感和我们一般所说的深思熟虑的推理是互朴的，而不是相互竞争的。缺乏推理，我们的直觉可能会无法控制地把我们推向情感混沌的淤涡；而缺乏直觉，我们可能会无法成功地去解决某些复杂的社会的动态问题、科学和艺术等方面的创新、道德方面的选择以及经济上的决策问题等。

在DECD—CERI(经济合作与发展组织，教育研究与创新中心)的第一次会议纪要中有这样的表述：研究表明，儿童时期具有的情绪能力而不是智商是儿童在以后生活中能否成功的最好预示。但是，目前正规的教育和大部分的家长们，强调的是认知能力，忽略了情绪能力培养的重要性。

因此，也许是人的情绪能力决定了人的一生是否成功和愉快，而智力和机遇造就了人成功的领域和成就。情绪能力是指一个人能正确地评价自己，能觉察和正确地认识自己的感情；能控制自己的情感，适当分析它的起因，找到办法来处理自己的恐惧、焦虑、愤怒和悲伤等情绪；能激励自己，能克服自己的自满和迟疑，调动自己的情绪去达到某一个目的，能较持久地保持这种动力；能了解别人的情感。对别人的情感和利益具有敏感性，并能理解别人的观点，欣赏不同人对事物不同的认识和感情；善于处理人际关系，能率握别人的情绪、社会能力和社会技巧。

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杨振宁先生在1998年对中美教育进行了比较。他的结论是，中国的教育模式不适合培养创新型人才。

去年，我到加拿大、美国作了一些访问，与我们的学校教育进行了一些比较。在加拿大的一所幼儿园的“设计和制作玩具船”活动中，教师定出一个任务，任由学生自己发挥想象，利用一个一次性餐盘制作小船，能漂在水面上就行。但是，教师要求学生在制作前画出图纸，制订制作的步骤、计划，然后动手。孩子们做出的小船各式各样，有的有桅杆，有的没有桅杆，有的小船上还有娃娃。而我们国内的动手课，往往是拿着现成的拼装玩具，让学生做赛车、飞机、机器人。看似非常漂亮和豪华，但是却没有让学生经历过正确的设计和制作步骤，仅仅是加工，没有经历创造的过程。这不是科学教育，只不过是玩，因为它并没有训练学生寻找解决问题的方法。现在，每个家庭都会给孩子买很多玩具，但是，却没有给孩子们创造的空间，锻炼孩子们的创新能力。长大以后，这些孩子都仅仅会花钱买东西，而不会自己想办法解决问题。

看看小学三四年级，加拿大的一所小学让孩子制作电动汽车，整个设计制作过程要经历8—10个星期，而不是简单的几堂课。在制作前，教师也要求他们制订计划、设计图纸、设计制作步骤。教师在一旁指导学生，如何制作、测试、调整，但从不阻止学生的奇思怪想。每个普通的教室内都放有一套工具，学生可以自由取用。20多个人的班级，每个学生设计、制作的电动汽车没有一辆是相同的。最后，教师还为学生准备了讨论，还有一系列问题需要学生书面回答，比如，在制作中学会了什么，解决了什么，还有什么问题没有解决。这些都培养了孩子的探究能力和对科学的兴趣。

再看高中教育。我对比了美国和中国的高中探究性学习，美国学校允许学生选择任何一个课题，不管是自然科学还是社会科学。如果教师自己不住，他会到大学寻找一位专家，对学生进行指导。学生的课题报告都要求有完整的格式，包括引文、问题、假定、设备的使用、实验数据、结论、未来的研究方向等。虽然报告在形式上可能比较粗糙，但是过程相当严谨，每个星期学生都要和教师通过E-mail联系、交流、探讨。教改不能仅仅依靠理念，更要靠广大教师、教研员去实践，需要时间来静下心来实践。教育改革不是简单的事情，探究是没有教科书的。

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2000年11月，在中国教育部、国际科盟科学能力建设委员会和联合国教科文组织中国秘书处和中国地区办事处的联合主持下，20多个国家的科学家、教育家、政府官员和教师汇聚北京，对小学科学与数学教育进行研讨。

2001年，教育部和科学技术协会共同倡导和推动了一项有重大意义的科学教育改革在中国开展，取书“做中学”。即在幼儿园和小学进行的基于动手做的探究式学习和教育，此举对促进我国幼儿园、小学科学教育发展，实现素质教育的目标有着重要的推动作用。

“做中学”有一系列基本原则：

第一，面向每一个儿童，注重儿童间的差异。我们的每一个孩子，不论是男孩还是女孩、有无残疾、家庭经济状况如何，不论是什么民族、住在什么地区，都应平等地受到良好的科学教育。我们尤其要关注边远、贫困地区的孩子们。我们鼓励每一个孩子根据自己的情趣、愿望和能力，用自己的方式去操作、去探究、去学习。

第二，为儿童的终身学习，更为儿童学会生活莫定基础。

第三，教学案例应来源于生活，从周围取材。

第四，引导儿童主动探究、亲历发现过程。“做中学”的核心是让儿童充分体验科学探究、科学发现的过程——提出问题、猜想预测、动手操作、记录信息、解释讨论、得出结论、表达交流，发展儿童探究、解决问题的能力。

第五，教师是儿童学习科学的支持者和引导者。

第六，采用激励性评价。我们的评价要让每一个孩子都获得激励。都有成功的体验，都拥有自信心，都在原有水平上有新的发展。我们不仅要注重孩子们探究活动的结果，更要重视探究的过程。我们要关注孩子们是否在原有水平上获得了新的知识经验，更要关注孩子在探究过程中是否积极投入，注重事实，有独到的见解，能设法解决问题，能接纳同伴的观点，善于与同伴合作和交流。

第七，科学工作者和教育工作者共同进行科学教育。

第八，充分动员社区和家庭的力量，支持科学教育。

第九，通过现代化的互联网络增进国内和国际间的交流与合作，我们建立了汉博网。2001-2002年“做中学”在中国四个城市进行了试点，上海市南京西路幼儿园、北京市第五幼儿园等都参与了案例研究。

教育改革不易，科学教育改革更难，在中国进行这样的改革更是一种挑战。问题不在于差距，而在于觉醒。要认识到，教育在为我们的学生、家庭、民族和世界准备未来，教育要为未来负责。

（作者系中国工程院院士、中国科协副主席、中国教育部原副部长，本文根据作者在上海市浦东新区东方幼儿园的演讲整理而成）

（责任编辑：王翔）

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